紅棗干制過程中非酶褐變類型初探*

張麗 宋麗軍*

1（塔里木大學生命科學學院，新疆阿拉爾843300）2（南疆特色農產品深加工兵團重點實驗室，新疆阿拉爾843300）

紅棗干制過程中非酶褐變類型初探*

張麗1，2**宋麗軍1，2***

1（塔里木大學生命科學學院，新疆阿拉爾843300）2（南疆特色農產品深加工兵團重點實驗室，新疆阿拉爾843300）

為了探索紅棗干制過程中非酶褐變類型，以新疆駿棗為原料，采用65℃熱風干制的方式，研究紅棗干制過程中總糖、還原糖、Vc、氨基態氮、5-羥甲基糠醛（5-HMF）含量的變化規律，并進一步研究上述指標與紅棗褐變度相關性。結果表明，隨著干制時間的延長，紅棗的總糖和5-HMF含量逐漸增加，還原糖、Vc、氨基態氮含量逐漸減少；氨基態氮、5-HMF與褐變度呈正相關（ρ＜0.05），還原糖、Vc與褐變度顯著負相關（ρ＜0.01）；推論美拉德反應和Vc氧化褐變可能是紅棗干制過程中的主要褐變反應。

紅棗；干制；褐變類型

紅棗（Zizyphus jujuba dates），又名中華大棗、刺棗，是鼠李科（Rhamnaceae）棗屬植物棗樹（Ziziphus jujuba mill）的果實。紅棗營養豐富，含多糖類、黃酮類等多種功能性成分，是傳統的藥食兩用果品，有補氣血、益脾胃、通九竅、潤膚養顏、強志延年的養生保健功效。目前，干制是紅棗加工的最主要方法，干制產品約占紅棗加工品的90%以上。紅棗干制品普遍存在非酶褐變問題，嚴重影響產品的色澤和質量品質。

為了研究紅棗干制過程中的褐變反應類型以期有效控制干制過程中的褐變反應，本文以新疆駿棗為原料，采用65℃熱風干制的方式，研究干制過程中紅棗總糖、還原糖、總酸、Vc、氨基態氮、5-HMF含量的變化規律，并進一步研究上述指標與紅棗褐變度相關性，為紅棗干制過程中色澤控制提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

駿棗，含水量55%～58%，樹齡10年，無腐爛及病蟲害，購于新疆阿拉爾市。

試驗所用試劑均為國產分析純。

1.2 試驗設備

BS210S電子天平，賽多利斯公司；UV-Mini1240紫外-可見分光光度計，日本島津公司；SG260E1榨汁機，浙江蘇泊爾股份有限公司；AR2140電子天平，梅特勒—托利多儀器（上海）有限公司；HH-S6恒溫水浴鍋，金壇市醫療儀器廠；容聲BCD—223GB冰箱，科龍電器。

1.3 試驗方法

1.3.1 紅棗干制

采用電熱鼓風干燥箱，溫度設定65℃，至水分含量25%±1%時干燥結束。每隔2 h測定各項指標。

1.3.2 指標測定

總糖測定：參照GB/6194-86方法；總酸測定：酸堿滴定法測定；還原糖測定：參照GB/T5009.7-2003方法；Vc含量：2，6-二氯靛酚滴定法測定；氨基態氮含量：參照GB 12143.2-89方法；5-羥甲基糠醛（5-HMF）含量：參照GB/T 18932.18-2003方法；褐變度測定：采用改進的Lee的方法，稱取2.2 g果肉，加入5 mL體積濃度95%的乙醇并研磨成勻漿，4 000 r/min離心15 min，取上清液，在常溫下，420 nm處測定吸光值，以A420來表示褐變度。

1.4 數據處理

采用SPSS18.0進行數據處理，數據以干基計算。

2 結果與分析

2.1 紅棗干制過程中總糖含量的變化

紅棗總糖標準曲線見圖1。駿棗干制過程中總糖含量的變化如圖2所示。由圖1、圖2可知，在65℃溫度下，紅棗在干制過程中總糖含量隨著干制時間的延長而增加。干制2 h后，駿棗總糖含量由最初的19.82%上升到27.26%；干制6 h時，總糖含量上升到31.48%；干制結束時，總糖含量為45.15%，含量顯著增加。

圖1 總糖標準曲線

圖2 紅棗干制過程中總糖含量的變化

2.2 紅棗干制過程中還原糖含量的變化

駿棗干制過程中還原糖含量的變化如圖3所示。由圖3可知，在65℃溫度下，紅棗干制過程中，紅棗的還原糖含量呈顯著下降趨勢。干制6 h后，還原糖含量由32.81%下降到22.53%；干制結束時，還原糖含量為18.21%。可能原因是在熱力的持續作用下，還原糖可能和氨基酸發生美拉德反應，同時還可能在酸的作用下生成5-HMF，從而使還原糖含量降低。

圖3 紅棗干制過程中還原糖含量的變化

2.3 紅棗干制過程中總酸含量的變化

駿棗干制過程中總酸含量的變化如圖4所示。由圖4可知，在65℃溫度下，紅棗干制隨著干制時間的增加其總酸含量成下降趨勢，前4 h下降較為明顯，從最初的13.3 g/kg迅速下降至11.6 g/kg。自8 h開始逐漸趨于平穩，干制完成時，總酸含量為9.4 g/kg。張寶善研究發現紅棗的總酸含量在干制中呈下降趨勢，干制方式及干制時間對紅棗總酸含量影響顯著。

圖4 紅棗干制過程中總酸含量的變化

2.4 紅棗干制過程中Vc含量的變化

駿棗干制過程中Vc含量的變化如圖5所示，紅棗干制過程中Vc降解動力學如圖6所示。

圖5 紅棗干制過程中Vc含量的變化

由圖5、圖6可知，在65℃條件下干制過程中，Vc損失的速率非常快。鮮棗中Vc含量為0.98 g/kg，干制4 h后其Vc含量降為0.74 g/kg，干制14 h后其Vc含量降至0.42 g/kg。可能原因是Vc兼具酸性和還原性，在熱的作用下，Vc極不穩定，極易氧化裂解。抗壞血酸自動氧化后成為含雙羰基化合物，能進一步發生變化、聚合等反應形成有色物質，氨基酸等含氮化合物能與變化了的抗壞血酸發生美拉德反應引起褐變。

圖6 紅棗干制過程中Vc降解動力學

2.5 紅棗干制過程中氨基態氮的變化

駿棗干制過程中氨基態氮含量的變化如圖7所示。由圖7可知，在65℃溫度下，經測定紅棗中氨基態氮的初始含量為0.18%，干燥前4 h損失較快，4 h以后則成緩慢下降趨勢，干燥12 h時其含量為0.15%。可能原因是在干制的過程中游離氨基酸和還原糖發生了美拉德反應，縮合生成希夫堿，希夫堿經Amadori重排形成Amadori產物，繼而發生1，2烯醇化而形成5-HMF，接下來，一系列反應包括環合、脫氫、重排、異構化，進一步縮合，最終成棕色含氮聚合物類黑素。

圖7 紅棗干制過程中氨基態氮含量的變化

2.6 紅棗干制過程中5-HMF的變化

一般認為5-HMF是葡萄糖或果糖在酸條件下脫水分解產物，是美拉德反應、焦糖化反應及抗壞血酸氧化反應共同的中間產物。有研究指出，5-HMF的積累與褐變速度有很強的相關性，5-HMF積累后不久就可發生褐變，因此測定5-HMF積累情況可以作為紅棗非酶褐變速度的指標。5-HMF標準曲線如圖8所示，駿棗干制過程中5-HMF含量的變化如圖9所示。由圖9可知，在65℃溫度下，紅棗干制過程中，5-HMF含量隨干制時間的延長而逐漸增加。干制6 h后，5-HMF含量為12.83 μg/g，干制結束時，5-HMF含量為18.89 μg/g，預示著紅棗干制過程中褐變程度不斷加大。

圖8 5-HMF標準曲線

圖9 紅棗干制過程中5-HMF含量的變化

2.7 紅棗干制過程中褐變度的變化

駿棗干制過程中褐變度的變化如圖10所示，紅棗干制過程中褐變度的動力學變化如圖11所示。由圖10、圖11可知，在65℃溫度下，干制0 h～8 h階段，紅棗褐變度由0.032 6增加到0.071 1，增值為0.038 5；干制8 h～12 h階段，紅棗褐變度由0.071 1增加到0.183 3，增值達到0.112 2，褐變顯著增加。原因可能是干制8 h后，紅棗中的褐變反應底物隨著反應的進行不斷積累，濃度增加，導致發生明顯褐變反應。如紅棗中的糖類經直接加熱所產生的脫水及熱分解反應；在酸性條件下，由于加熱作用使糖分解形成糠醛及5-HMF，在熱力的繼續作用下，還原糖可能和氨基酸發生美拉德反應，同時還可能在酸的作用下生成5-HMF，Vc因其兼具酸性及還原性，故極易氧化裂解。Vc自動氧化后成為含雙羰基化合物，能進一步發生變化，形成有色物質，氨基酸等含氮化合物能與變化了的Vc發生美拉德反應引起褐變。褐變度反應了紅棗色澤的變化情況，直接影響紅棗的感官品質，是影響非酶褐變的重要因素。

圖10 紅棗干制過程中褐變度的變化

圖11 紅棗干制過程中褐變度的動力學變化

2.8 紅棗品質與褐變度相關性分析

在上述試驗結論的基礎上，采用SPSS 18.0軟件，研究上述各指標變化與紅棗褐變度的相關性，結果如表1所示。

表1 紅棗品質與褐變度相關性

由表1可知，紅棗總酸、氨基態氮含量變化與褐變度負相關（ρ＜0.05）；5-HMF含量變化與褐變度正相關（ρ＜0.05）；還原糖、Vc含量變化與褐變度顯著負相關（ρ＜0.01）；總糖含量變化與褐變度顯著正相關（ρ＜0.01）。由此可以推論，美拉德反應和Vc氧化褐變可能是紅棗干制過程中的主要褐變反應。

3 結論

本文以新疆駿棗為原料，采用65℃熱風干制的方式，研究駿棗干制過程中總糖、還原糖、維生素C、氨基態氮、5-羥甲基糠醛（5-HMF）含量的變化規律，并進一步研究上述指標與紅棗褐變度相關性。

試驗結果表明，隨著干制時間的延長，駿棗的總糖和5-HMF含量逐漸增加，還原糖、抗壞血酸、Vc含量逐漸減少；紅棗總酸、氨基態氮含量變化與褐變度負相關（ρ＜0.05）；5-HMF含量變化與褐變度正相關（ρ＜0.05）；還原糖、Vc含量變化與褐變度顯著負相關（ρ＜0.01）；總糖含量變化與褐變度顯著正相關（ρ＜0.01）；美拉德反應和Vc氧化褐變可能是紅棗干制過程中的主要褐變反應。

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Studying on the non-enzymatic browning type during jujube drying process*

ZHANG Li1，2**SONG Li-jun1，2***

1（College of life sciences,Tarim university，Xinjiang Alar 843300，China）

2（Xinjiang production and construction corps key laboratory ofdeep processing ofagricultural products in south Xinjiang，Xinjiang Alar 843300，China）

In order to explore the non-enzymatic browning type during jujube drying process,the Xinjiang jun jujube was set as rawmaterial.And the contents of total sugar,reducing sugar,Vc,amino nitrogen,5-hydroxymethyl furfural（5-HMF）and the correlation of those indicators and browning indexwere determined duringdryingprocess.The results showed thatthecontentsoftotalsugarand 5-HMFwere increased，and the contentsof reducingsugar,Vc and aminonitrogen were decreased.The change ofaminonitrogen and 5-HMF contents showed significantly positive correlated（ρ＜0.05）with browning degree,and the change of reducing sugar and Vc contents showed significantly negative correlated（ρ＜0.05）.The Maillard reaction and Vc oxidative browningmay be the main browning reaction during jujube drying process.

jujube；drying；browning type

T0255.4

A

1673-6044（2014）03-0036-05

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.03.012

塔里木大學校長基金項目（TDZKSSZD201101）；新疆建設兵團項目（2010GG61）；兵團優秀青年創新資金專項（2010JC32）。

**張麗，女，1984年出生，2010年畢業于石河子大學農產品加工及貯藏工程專業，碩士，實驗師。

***宋麗軍，通訊作者，E-mail：cxbh1984@163.com.

2014-08-25